三羧酸循环
三羧酸循环
三羧酸循环三羧酸循环编辑三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸,所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环;或者以发现者Hans Adolf Krebs (英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)命名为Krebs循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
目录1基本介绍2发现过程3定义4化学反应5生理意义6循环过程7循环总结8生理意义9调节功能10生物学意义1基本介绍Kerbs Cycle柠檬酸循环(tricarboxylicacidcycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle,TCA),Krebs循环。
是用于将乙酰CoA中的乙酰基氧化成二氧化碳和还原当量的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
反应物乙酰辅酶A(cetyl-CoA)(一分子辅酶A和一个乙酰相连)是糖类、脂类、氨基酸代谢的共同的中间产物,进入循环后会被分解最终生成产物二氧化碳并产生H,H将传递给辅酶--尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),使之成为NADH + H+和FADH2。
NADH + H+ 和FADH2 携带H进入呼吸链,呼吸链将电子传递给O2产生水,同时偶联氧化磷酸化产生ATP,提供能量。
真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。
它是呼吸作用过程中的一步,但在需氧型生物中,它先于呼吸链发生。
厌氧型生物则首先遵循同样的途径分解高能有机化合物,例如糖酵解,但之后并不进行三羧酸循环,而是进行不需要氧气参与的发酵过程。
2发现过程三羧酸循环如果国泰民安,克雷布斯博士也许一辈子就是一位普通的医生。
但是第二次世界大战爆发了,他受到纳粹的迫害,不得不逃往英国。
在德国,他是位非常优秀的医生,但是在英国,由于没有行医许可证,得不到社会的承认。
三羧酸循环
糖有氧氧化:三羧酸循环:(乙酰COA—CO2+H2O+ATP)1.此循环是以乙酰COA和草酰乙酸缩合生成柠檬酸(三羧基化合物)故称TAC也可称柠檬酸循环,或Krebs循环。
2.在柠檬酸合酶催化下,乙酰COA中的乙酰基与草酰乙酰缩合生成柠檬酸并释放出HS-COA。
3.在顺乌头酸酶的催化下,柠檬酸先脱水成顺乌头酸,再加水,异构化生成异柠檬酸。
4.在异柠檬酸脱氢酶催化下,异柠檬酸发生氧化(脱氢)脱羧反应转变生成a-酮戊二酸,脱下的氢由NAD+接受生成NADH+H+脱羧产生CO2。
5.在a-酮戊二酸脱氢酶复合体催化下,发生氧化(脱氢)脱羧反应转变生成琥珀酰COA,脱下的氢由NAD+接受生成NADH+H+脱羧产生CO2。
6.在琥珀酸硫激酶催化下可将其分子中的高能硫脂键的能量转移给GDP生成GTP,本身则转变为琥珀酸。
7.在琥珀酸脱氢酶催化下,琥珀酸脱氢氧化成为延胡索酸,脱下的氢由辅酶FAD接受生成FADH2。
8.在延胡索酸酶催化下,延胡索酸加水生成苹果酸。
9.在苹果酸脱氢酶催化下,苹果酸脱氢生成草酰乙酸,脱下的氢由其辅酶NAD+接受生成NADH+H+。
所生成的草酰乙酸可在次和另一个乙酰COA缩合形成柠檬酸,进入新一轮的TAC反应。
乙酰草酰成柠檬,柠檬又成a-酮,琥酰琥酸延胡索,苹果落在草丛中。
进行一次循环共生成10分子ATP。
TAC(三羧酸循环)反应的特点:1.TAC是在线粒体内进行的单向不可逆的循环反应,必须在有氧条件下方可进行。
2.TAC是由草酰乙酸和乙酰CoA缩合成柠檬酸开始反应每循环一周消耗一个乙酰基。
反应过程中有两次脱羧(生成2CO2)四次脱氢(生成3NADH+H+,1FADH2)一次底物磷酸化反应生成GTP共生成10分子的ATP。
三羧酸循环
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸,所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环;或者以发现者Hans Adolf Krebs([英]1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)命名为Kre bs循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
柠檬酸循环(citric acid cycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA),Krebs循环。
是用于乙酰CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA经草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
乙酰coa进入由一连串反应构成的循环体系,被氧化生成h2o和co2。
由于这个循环反应开始于乙酰coa与草酰乙酸(oxaloacetate)缩合生成的含有三个羧基的柠檬酸,因此称之为三羧酸循环或柠檬酸循环(citric acid cycle)。
在三羧酸循环中,柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤,草酰乙酸的供应有利于循环顺利进行。
其详细过程如下:(1)乙酰coa进入三羧酸循环乙酰coa具有硫酯键,乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合。
首先从ch3co基上除去一个h+,生成的阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击,生成柠檬酰coa中间体,然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸,使反应不可逆地向右进行。
该反应由柠檬酸合成酶(citrate synthetase)催化,是很强的放能反应。
由草酰乙酸和乙酰coa合成柠檬酸是三羧酸循环的重要调节点,柠檬酸合成酶是一个变构酶,atp是柠檬酸合成酶的变构抑制剂,此外,α-酮戊二酸、nadh能变构抑制其活性,长链脂酰coa也可抑制它的活性,amp可对抗atp的抑制而起激活作用。
(2)异柠檬酸形成柠檬酸的叔醇基不易氧化,转变成异柠檬酸而使叔醇变成仲醇,就易于氧化,此反应由顺乌头酸酶催化,为一可逆反应。
三羧酸循环
由于该循环的第一个产物是柠檬酸,又叫柠檬 酸循环。 三羧酸循环的细胞定位:线粒体内
三羧酸循环定义
在有氧的情况下,葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧 化脱羧形成乙酰CoA,乙酰CoA经一系列氧化、脱 羧,最终生成 CO2和 H2O并产生能量的过程。
三羧酸循环概要
TCA循环一轮分8步完成。来自丙酮酸脱 氢脱羧后的乙酰基(C2单位)由CoA带着进入 TCA,第一步是C2与一个C4化合物(草酰乙酸) 结合成C6化合物(柠檬酸),然后经过2次脱羧 (生成2个CO2)和4次脱氢(生成3NADH+ 1FADH2),还产生1个GTP(高能化合物), 最终回到C4化合物(草酰乙酸),结束一轮循 环。
FAD
三、生化历程
三羧酸循环特点:
一次底物水平磷酸化 二次脱羧 三个不可逆反应 四次脱氢 1 mol乙酰CoA经三羧酸循环彻 底氧化净生成10 molATP。
五、生物学意义
1、 TCA 循环是生物体获能的主要途径,远比无氧分解产 生的能量多。
2、TCA是生物体各有机物质代谢的枢纽。糖、脂肪、氨 基酸的彻底分解都需通过TCA途径,而TCA中的许多中间产 物如草酰乙酸、α—酮戊二酸、琥珀酰CoA等又是合成糖、 氨基酸等的原料。
丙酮酸脱氢酶复合体
• 该复合体由三个酶和五个辅酶或辅基组成,是 一个庞大的多亚基聚合体 • 三个酶:丙酮酸脱氢酶(E1)、二氢硫辛酰胺 转乙酰酶(E2)、二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3) • 五个辅酶: 硫胺素焦磷酸酯 TPP、硫辛酸、HS—CoA、 NAD+、FAD
丙酮酸脱氢酶复合体排列示意图
丙酮酸的氧化脱羧
以 NAD+ 为电子受体,存在于线粒 体中,需Mg2+。
以NADP+为电子受体,存在于胞 液中,需Mn2+。
三羧酸循环 名词解释
三羧酸循环名词解释三羧酸循环是一种重要的生物化学过程,也被称为柠檬酸循环或Krebs循环。
它是细胞内供能的主要路径之一,通过将有机物质在细胞的线粒体中氧化分解,产生能量和二氧化碳。
三羧酸循环是一系列化学反应的循环过程,将碳源转化为能量形式(ATP)和电子供体NADH和FADH2。
三羧酸循环的过程可以分为八个主要反应,每个反应都由特定的酶催化,并产生特定的中间产物。
以下是对三羧酸循环主要反应的简要解释:1. 乙酰辅酶A与草酰乙酸的反应:乙酰辅酶A(由脂肪酸或糖类代谢生成)与草酰乙酸结合,释放出辅酶A,形成柠檬酸。
2. 柠檬酸的异构化:柠檬酸脱水酶催化柠檬酸的异构化,生成庚二酸。
3. 庚二酸的氧化:庚二酸经庚二酸脱氢酶氧化为苹果酸。
4. 苹果酸的脱羧:苹果酸脱羧酶催化苹果酸的脱羧反应,生成酮戊二酸。
5. 酮戊二酸的脱羧:酮戊二酸脱羧酶催化酮戊二酸的脱羧反应,生成亚戊酸。
6. 亚戊酸的还原:亚戊酸经亚戊酸脱氢酶的反应还原为乙酰辅酶A。
通过以上六个反应,三羧酸循环已将一个乙酰辅酶A转化为产生三个分子的二氧化碳和同时得到一个分子的GTP(能量)、三个分子的NADH(电子供体)和一个分子的FADH2(电子供体)。
这些中间产物随后可以进入细胞呼吸链中的氧化磷酸化反应,最终产生更多的ATP和水。
三羧酸循环在维持细胞能量平衡、产生ATP的还具有其他重要的生理功能。
柠檬酸从三羧酸循环中分子构造的角度来看,可以作为生物合成的前体,参与合成脂肪酸、胆固醇等重要有机物质;还可以参与尿素循环代谢途径的产生,对于氨基酸代谢和解毒过程十分重要。
三羧酸循环是一种复杂而重要的生物化学代谢过程,通过将有机物质氧化分解,产生能量和二氧化碳。
它在维持细胞能量平衡和参与许多生理功能方面起着关键作用。
进一步了解三羧酸循环的机制和生理特性,有助于我们对生物体能量代谢和相关疾病的理解,以及为药物和治疗方法的研发提供基础。
一、三羧酸循环的重要性三羧酸循环是细胞内最重要的代谢途径之一,它对于维持细胞能量平衡和生命活动至关重要。
三羧酸循环
丙酮酸脱氢(羧)酶
E1
24
TPP(焦磷酸硫 丙酮酸氧化脱羧 胺素)
硫辛酸 将乙酰基转移到CoA
二氢硫辛酰胺转乙酰酶
E2
24
二氢硫辛酰胺脱氢酶
E3
12
FAD
将还原型硫辛酰胺
转变为氧化型
反应步骤 (P118)
丙酮酸氧化脱羧的调控
由丙酮酸到乙酰CoA是一个重要步骤,处于代谢途径 的分支点,所以此体系受到严密的调节控制: 1、产物抑制:乙酰CoA抑制乙酰转移酶E2组分,NADH 抑制二氢硫辛酸脱氢酶E3组分。抑制效应被CoA和 NAD+逆转。 2、核苷酸反馈调节:丙酮酸脱氢酶E1受GTP抑制,被 AMP活化。 3、砷化物与E2中的辅基硫辛酰胺形成无催化能力的砷 化物。 4、可逆磷酸化作用的调节:丙酮酸脱氢酶E1的磷酸化 状态无活性,反之有活性。 5、Ca2+激活
TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高能磷酸化合物的步骤
GTP+ADP GDP+ATP
6 、 琥珀酸脱氢生成延胡索酸
嵌入线粒体内膜
COOH 琥珀酸脱氢酶 CH2 +FAD CH2 COOH
COOH CH +FADH2 HC COOH
TCA中第三次氧化的步骤 丙二酸为该酶的竞争性抑制剂 开始四碳酸之间的转变
TCA化,二次脱羧, 通过一个循环,可以认为乙酰COA 2CO2
乙酰辅酶A 草酰乙酸 苹果酸 柠檬酸
异柠檬酸
延胡索酸 a-酮戊二酸 琥珀酸 琥珀酰 辅酶A
三、三羧酸循环的化学计量
乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+3NADH+FADH2+GTP+CoA+3H+ 循环有以下特点:
三羧酸循环
三羧酸循环一、三羧酸循环的概念三羧基循环(tricarboxylic acid cycle),简称TCA循环。
是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统,在该反应过程中,首先在有氧的情况下,葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA。
乙酰CoA(主要来自于三大营养物质的分解代谢)与草酰乙酸缩合生成含3个羧基的柠檬酸(citric acid),再经过4次脱氢、2次脱羧,生成4分子还原当量(reducing equivalent)和2分子CO2,重新生成草酰乙酸的这一循环反应过程称为三羧酸循环因为在循环的一系列反应中,关键的化合物是柠檬酸,所以称为柠檬酸循环(tricarboxylic acid cycle)。
由于它是由H.A.Krebs(德国)正式提出的,所以又称Krebs 循环。
二、三羧酸循环的过程三羧酸循环的过程主要分三个阶段:第一阶段:丙酮酸的生成(胞浆)第二阶段:丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA(线粒体)第三阶段:乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化(线粒体)(一)、丙酮酸的生成(胞浆)葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP +2Pi ——> 2(丙酮酸+ ATP + NADH+ H+ )(二)、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A多酶复合体:是催化功能上有联系的几种酶通过非共价键连接彼此嵌合形成的复合体。
其中每一个酶都有其特定的催化功能,都有其催化活性必需的辅酶。
(三)、乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化(线粒体)(1)乙酰-CoA进入三羧酸循环乙酰CoA具有硫酯键,乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合。
首先柠檬酸合酶的组氨酸残基作为碱基与乙酰-CoA作用,使乙酰-CoA的甲基上失去一个h+,生成的碳阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击,生成柠檬酰-CoA中间体,然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸,使反应不可逆地向右进行。
该反应由柠檬酸合成酶(citrate synthase)催化,是很强的放能反应。
三羧酸循环(TCA)
二,生化历程 (一)不可逆的氧化阶段(1-----3) 不可逆的氧化阶段( -----3 1,6—P—G , 6—P葡萄糖酸内酯 葡萄糖酸内酯 可逆
2,6—P葡萄糖酸内酯水解生成 , 葡萄糖酸内酯水解生成6—P葡萄糖酸 葡萄糖酸内酯水解生成 葡萄糖酸 不可逆
3,6—P葡萄糖酸脱氢脱羧 , 葡萄糖酸脱氢脱羧 生成5—P 核酮糖(5—P—Ru) 不可逆 核酮糖( 生成 )
异构化反应 —H2O 可逆
通过2——3步,将柠檬酸异构化为 异柠檬酸.实质是将前者的—OH从C2 变到了后者的C3,成为仲醇(由叔醇变 为仲醇),更易氧化.
4—5,异柠檬酸氧化脱羧生成α—酮戊二酸 5 异柠檬酸氧化脱羧生成α 酮戊二酸
第一次脱氢脱羧
可逆
消耗1NAD+,生成 生成1NADH+H+,1CO2 消耗 +
因此:第一阶段:净生成8molATP 第二阶段:净生成6molATP,2 molCO2 第三阶段:净生成24molATP,4 molCO2 共净生成38molATP, 共净生成38molATP,6molCO2 38molATP 真核生物中,共净生成 真核生物中,共净生成36molATP,6molCO2 ,
3,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化PEP生成草酰乙酸 ,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化 生成草酰乙酸
心脏,骨骼肌中, 心脏,骨骼肌中,PEP羧激酶催化 羧激酶催化 PEP+CO2+GDPO=CCOOH +GTP
CH2COOH
ห้องสมุดไป่ตู้,由苹果酸酶,苹果酸脱氢酶催化使 ,由苹果酸酶, 丙酮酸生成草酰乙酸
原核, 原核,真核中广泛存在的苹果酸酶催化
不可逆
消耗1 生成1NADH+ 消耗1NAD+,生成1NADH+H+,1CO2
三羧酸循环的过程
三羧酸循环的过程三羧酸循环,又称为克布斯循环或TCA循环(Tricarboxylic Acid Cycle),是生物体中发生的一种重要的生化过程。
三羧酸循环起源于糖酵解过程,在线粒子中进行。
该循环将糖类、脂肪和蛋白质代谢产物氧化为二氧化碳和能量,同时产生还原能力为进一步氧化合成ATP提供电子供体。
三羧酸循环的过程可以分为四个主要步骤:AcCoA与OAA结合形成柠檬酸;柠檬酸脱羧生成异柠檬酸;异柠檬酸再次脱羧生成橙酮戊二酸;橙酮戊二酸脱羧生成果酸,同时再生成OAA。
整个循环过程通过一系列的氧化还原反应和酶催化反应完成。
首先,醋酸辅酶A(AcCoA)与草酰乙酸(OAA)结合,经催化酶柠檬酸合酶反应生成柠檬酸。
这个反应是循环的起点,也是整个循环过程中唯一的偶一酸和四羧酸物质。
然后,柠檬酸发生脱羧反应,生成具有五个碳原子的异柠檬酸。
此过程通过酶催化,产生一分子的ATP和一分子的NADH。
异柠檬酸的产生是该循环中的重要步骤。
接下来,异柠檬酸在橙酮戊二酸合成酶的作用下,再次发生脱羧反应,生成橙酮戊二酸。
在该反应中,一分子的ATP和一个NADH被产生。
最后,橙酮戊二酸发生最后一次脱羧反应,生成果酸。
同时,该反应产生一个分子的ATP和一个分子的FADH2。
果酸和OAA重新结合,循环即可继续进行。
整个反应过程中总共产生三个分子的NADH和一个分子的FADH2,这些还原能力是在线粒子内进一步氧化合成ATP所需。
在三羧酸循环中,还必须考虑到由于氧化过程生成的高能电子(NADH和FADH2)的转运。
这些电子从三羧酸循环的反应产物中生产,随后通过无氧糖酵解和有氧呼吸链传递至电子接受体。
最终,作为能量的一部分,该电子将被动态地用于生物体内细胞呼吸的化学反应。
总结起来,三羧酸循环是一个重要的生物化学过程,它在细胞内发挥着能量转化和代谢物的合成的关键作用。
该循环通过有序的氧化还原反应和酶催化反应将有机物氧化为能量,并产生还原能力为进一步氧化合成ATP提供电子供体。
三羧酸循环知识点总结
三羧酸循环知识点总结一、三羧酸循环的基本概念1. 三羧酸循环是什么三羧酸循环是将摄入的能量源(如葡萄糖、脂肪酸等)转化为能量的一种重要的代谢途径。
2. 作用和功能三羧酸循环是细胞利用有机物或无机物燃料得到能量的途径之一,各种异性物质如糖类、脂肪、蛋白质都可以通过TCA循环生成能量。
3. TCA循环与其他代谢途径的关系三羧酸循环与糖原、脂肪合成途径息息相关。
三羧酸循环的旁路还被证实与蛋白质代谢有着密切的联系。
二、TCA循环的酶1. 三羧酸循环中的酶及其作用三羧酸循环是一个由8个酶催化的循环,在这个过程中,大量的NADH和FADH2被生成。
2. 各个酶的催化作用(1)顶脒酸脱羧酶(pyruvate dehydrogenase complex,PDC):催化丙酮酸脱羧生成乙醛与CO2。
(2)异丙酮酸脱羧酶(Iso-propyl malate dehydrogenase):催化异丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A。
(3)白梨醇酸变换酶(Fumarate hydratase):催化白梨醇酸加水生成丙二酸。
(4)橙酸合成酶(Cis-aconitase):对白梨醇酸与水合橙酸间的变换起着催化作用。
(5)橙酸脱水酶(Aconitate hydratase):对水合橙酸的脱水起着催化作用。
(6)酒石酸脱羧酶(Oxaloacetate decarboxylase):将水合橙酸脱羧生成酮橙酸。
3. 每个酶的特性和底物三羧酸循环中的每个酶都有其特定的功能和底物,只有这样才能完成整个循环。
三、TCA循环的反应过程1. TCA循环的开始TCA循环的开始是乙醛辅酶A与顶脒酸脱羧酶的作用,生成三羧酸循环的第一个产物乳酸酸。
2. 每个反应步骤的催化作用三羧酸循环一共包括了8个不同的反应步骤,每个步骤中都有特定的酶催化特定的底物生成特定的产物。
3. 生成的产物TCA循环最终会得到大量的NADH和FADH2,这些将会参与线粒体内的电子传递链反应,从而生成大量的三磷酸腺苷(ATP)。
三羧酸循环
三羧酸循环编辑词条B 添加义项?三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸,所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环;或者以发现者Hans Adolf Krebs([英]1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)命名为Krebs循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
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基本信息中文名称三羧酸循环外文名称tricarboxylicacidcycle acid cycle别称TCA cycle目录1基本简介2主要特点3发现过程4化学反应5生理意义6其他资料1 基本简介2 主要特点3 发现过程4 化学反应5 生理意义6 其他资料6.1 循环过程6.2 循环总结6.3 生理意义6.4 调节功能回到顶部意见反馈基本简介折叠编辑本段三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle acid cycle ,TAC cycle,TAC循环)是一个由一系列酶促反应构成的循环反应系统,在该反应过程中,首先由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成含有3个羧基的柠檬酸,经过4次脱氢,2次脱羧,生成四分子还原当量(NADH+H+和FADH2)和2分子CO2,重新生成草酰乙酸的这一循环反应过程成为三羧酸循环。
主要特点折叠编辑本段柠檬酸循环(tricarboxylicacidcycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle,TCA),Krebs循环。
是用于将乙酰—CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
在三羧酸循环中,反应物葡萄糖或者脂肪酸会变成乙酰辅酶A(cetyl-CoA)。
这种"活化醋酸"(一分子辅酶和一个乙酰相连),会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢,质子将传递给辅酶--烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤(FAD),使之成为NADH + H+和FADH2。
三羧酸循环 名词解释
三羧酸循环名词解释
三羧酸循环是一种在细胞呼吸过程中产生能量的代谢途径。
也称为柠檬酸循环、Krebs循环或三酸循环。
在有氧条件下,三羧酸循环在线粒体的基质中进行。
三羧酸循环是将食物中的营养分子(如葡萄糖、脂肪和蛋白质)分解为二氧化
碳和水,并产生能量的过程。
它是细胞代谢中最重要的循环之一。
三羧酸循环通过一系列化学反应将醋酸(乙酸)转化为柠檬酸,再逐步分解为
琥珀酸、丙酮酸等化合物,最终循环回到起始物质醋酸。
在这个过程中,每转化一次三羧酸分子,就会释放出多个高能电子。
这些电子会被载体分子捕获,并在线粒体的电子传递链中产生靠谱三磷酸(ATP)和其他重要的能量分子。
三羧酸循环不仅与能量产生密切相关,还在许多其他生物化学代谢通路中发挥
着重要作用。
它产生的中间产物可以用于合成许多重要分子,如脂肪酸、胆固醇和氨基酸。
总之,三羧酸循环是一个复杂的细胞代谢过程,负责将食物中的能量转化为细
胞所需的高能分子,并参与合成其他重要分子。
这一循环在维持细胞正常功能和生命活动中起着不可或缺的作用。
三羧酸循环
三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸,所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环;或者以发现者Hans Adolf Krebs(英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)命名为Krebs循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
目录1基本介绍2发现过程3定义4化学反应5生理意义6循环过程7循环总结8生理意义9调节功能10生物学意义1基本介绍Kerbs Cycle柠檬酸循环(tricarboxylicacidcycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle,TCA),Krebs循环。
是用于将乙酰CoA中的乙酰基氧化成二氧化碳和还原当量的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
反应物乙酰辅酶A(cetyl-CoA)(一分子辅酶A和一个乙酰相连)是糖类、脂类、氨基酸代谢的共同的中间产物,进入循环后会被分解最终生成产物二氧化碳并产生H,H将传递给辅酶--尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),使之成为NADH + H+和FADH2。
NADH + H+ 和FADH2 携带H进入呼吸链,呼吸链将电子传递给O2产生水,同时偶联氧化磷酸化产生ATP,提供能量。
真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。
它是呼吸作用过程中的一步,但在需氧型生物中,它先于呼吸链发生。
厌氧型生物则首先遵循同样的途径分解高能有机化合物,例如糖酵解,但之后并不进行三羧酸循环,而是进行不需要氧气参与的发酵过程。
2发现过程三羧酸循环如果国泰民安,克雷布斯博士也许一辈子就是一位普通的医生。
但是第二次世界大战爆发了,他受到纳粹的迫害,不得不逃往英国。
在德国,他是位非常优秀的医生,但是在英国,由于没有行医许可证,得不到社会的承认。
三羧酸循环
三羧酸循环三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,分布在线粒体。
因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸,所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环或者是TCA循环或TAC;或者以发现者Hans Adolf Krebs(英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)的姓名命名为Krebs循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
生物意义1.三大营养素的最终代谢通路糖、脂肪和蛋白质在分解代谢过程都先生成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A与草酰乙酸结合进入三羧酸循环而彻底氧化。
所以三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质分解的共同通路。
2.糖、脂肪和氨基酸代谢的联系通路三羧酸循环另一重要功能是为其他合成代谢提供小分子前体。
α-酮戊二酸和草酰乙酸分别是合成谷氨酸和天冬氨酸的前体;草酰乙酸先转变成丙酮酸再合成丙氨酸;许多氨基酸通过草酰乙酸可异生成糖。
所以三羧酸循环是糖、脂肪酸(不能异生成糖)和某些氨基酸相互转变的代谢枢纽。
3、三羧酸循环是生物机体获取能量的主要方式。
1个分子葡萄糖经无氧酵解净生成2个分子ATP,而有氧氧化可净生成38个ATP(不同生物化学书籍上数字不同,大多数倾向于32个ATP,其中三羧酸循环生成24个ATP,在一般生理条件下,许多组织细胞皆从糖的有氧氧化获得能量。
糖的有氧氧化不但释能效率高,而且逐步释能,并逐步储存于ATP 分子中,因此能的利用率也很高。
4、三羧酸循环是糖,脂肪和蛋白质三种主要有机物在体内彻底氧化的共同代谢途径,三羧酸循环的起始物乙酰-CoA,不但是糖氧化分解产物,它也可来自脂肪的甘油、脂肪酸和来自蛋白质的某些氨基酸代谢,因此三羧酸循环实际上是三种主要有机物在体内氧化供能的共同通路,估计人体内2/3的有机物是通过三羧酸循环而被分解的。
5、三羧酸循环是体内三种主要有机物互变的联络机构,因糖和甘油在体内代谢可生成α-酮戊二酸及草酰乙酸等三羧酸循环的中间产物,这些中间产物可以转变成为某些氨基酸;而有些氨基酸又可通过不同途径变成α-酮戊二酸和草酰乙酸,再经糖异生的途径生成糖或转变成甘油,因此三羧酸循环不仅是三种主要的有机物分解代谢的最终共同途径,而且也是它们互变的联络机构。
三羧酸循环
三羧酸循环三羧酸循环是由四碳原子的草酰乙酸与二碳原子的乙酰辅酶A(丙酮酸氧化脱羧的产物)缩合生成具有三个羧基的柠檬酸开始,经过一系列脱氢和脱羧反应后又以草酰乙酸的再生成结束,在循环过程中,乙酰CoA被氧化成H2O 和CO2,并释放出大量能量。
由于循环中首先生成含有三个羧基的柠檬酸,并且循环中有三个三元羧酸(柠檬酸、异柠檬酸和草酰琥珀酸),故被称为三羧酸循环或柠檬酸循环,简称TCA循环。
1.乙酰CoA 与草酰乙酸缩合形成柠檬酸柠檬酸合成酶Citrate synthase●ATP、NADH、琥珀酰-CoA等抑制酶活性;●草酰乙酸和乙酰-CoA激活酶活性2.柠檬酸异构化生成异柠檬酸3.异柠檬酸氧化脱羧生成—酮戊二酸●三羧酸循环中第一次氧化脱羧作用●异柠檬酸脱氢酶是三羧酸循环的限速酶a)异柠檬酸脱氢酶被Ca2+活化,它是一个别构酶.b)正调控物是ADP,ADP可增加酶和底物的亲和力。
NAD+、Ca2+和ADP有协同作用。
c)NADH和ATP可以抑制酶活性。
d)总之,细胞在具有高能状态时酶活性被抑制; 在低能状态时酶活性被激活.4. —酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰辅酶A三羧酸循环中第二个氧化脱羧反应,释放大量能量,产生NADH和CO2.此酶也是一个调节酶,受其产物NADH、琥珀酰CoA和Ca2+抑制,细胞高能荷时,ATP也可反馈抑制酶的活性。
5.琥珀酰CoA转化成琥珀酸,并产生GTP这是三羧酸循环中唯一的底物水平磷酸化直接产生高能磷酸键的步骤。
6.琥珀酸脱氢生成延胡索酸●三羧酸循环中第三步氧化还原反应●琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环中唯一掺入线粒体内膜的酶,直接与呼吸链联系。
●延胡索酸是反丁烯二酸,而不是顺丁烯二酸(马来酸),后者不能参加代谢,对有机体有毒性。
7.延胡索酸被水化生成L-苹果酸8.L-苹果酸脱氢生成草酰乙酸a、总反应式:●总反应式:CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O==2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP 1GTP = 1 ATP; 1NADH = 3ATP; 1FADH2 = 2ATP葡萄糖在分解代谢过程中产生的能量有两种形式:直接产生ATP;生成高能分子NADH或FADH2,后者在线粒体呼吸链氧化并产生ATP。
三羧酸循环(TCA)
真核生物中,共净生成36molATP,6molCO2
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TCA的运转必须通过O2条件下才能运转, 实际上O2并不直接参加TCA,那么O2在何处参 加反应呢?
TCA除了产生1个GTP外,另外的能量 均潜在3NADH和1FADH2中,为了TCA的运 转,NAD+和FAD必须再生。NAD+和FAD 的再生则是通过DADH和FADH2进入电子传 递链,将H交给O2,释放潜能生成ATP而实 现。所以,TCA的运转必须有O2。
CO2+H2O,说明另有途径。 (2)用同位素14C标记C1和C6 ,如果是EMP、TCA,那么生 成的14C1O2和14C6O2 分子数应相等,但实验表明14C1 更容易 氧化为CO2,说明另有途径。
说明G分解的主要途径是EMP和TCA,但并非唯一途径, HMP也是G分解的途径,只是在6—P—G上直接氧化。
细胞中ATP浓度越高时,TCA速度下降; NAD+/NADH的比值越高时,TCA速 度越快。
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七、三羧酸循环的回补效应 产生草酰乙酸的途径主要有:
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1、丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸 位于动物肝脏和肾脏的线粒体中
OCCOOH
CH3COCOOH+CO2+ATP+H2O CH2COOH +ADP+Pi
区别:
EMP:高能磷酸基团直接转移给ADP放能
TCA:琥珀酰CoA中的高能键 键水解放能
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硫酯
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8、琥珀酸氧化生成延胡索酸 第三次脱氢(FAD脱氢) 可逆
生成1FADH2
该酶结合在线粒体内膜上,丙二 酸是竞争性抑制剂
.
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9、延胡索酸水化生成苹果酸 水化作用 可逆 消耗1H2O
三羧酸循环
三羧酸循环简介柠檬酸循环(tricarboxylicacidcycle):也称为三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle,TCA),Krebs循环。
是用于乙酰—CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
在三羧酸循环中,反应物葡萄糖或者脂肪酸会变成乙酰辅A(Acetyl-CoA)。
这种"活化醋酸"(一分子辅酶和一个乙酰基相连),会在循环中分解生成最终产物二氧化碳并脱氢,质子将传递给辅酶--烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黄素腺嘌呤(FAD),使之成为NADH + H+和FADH2。
NADH + H+ 和FADH2 会继续在呼吸链中被氧化成NAD+ 和FAD,并生成水。
这种受调节的"燃烧"会生成A TP,提供能量。
真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环的场所。
它是呼吸作用过程中的一步,但在需氧型生物中,它先于呼吸链发生。
厌氧型生物则首先遵循同样的途径分解高能有机化合物,例如糖酵解,但之后并不进行三羧酸循环,而是进行不需要氧气参与的发酵过程。
循环过程乙酰-CoA进入由一连串反应构成的循环体系,被氧化生成H₂O和CO₂。
由于这个循环反应开始于乙酰CoA与草酰乙酸(oxaloaceticacid)缩合生成的含有三个羧基的柠檬酸,因此称之为三羧酸循环或柠檬酸循环(citratecycle)。
在三羧酸循环中,柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤,草酰乙酸的供应有利于循环顺利进行。
其详细过程如下:1、乙酰-CoA进入三羧酸循环乙酰CoA具有硫酯键,乙酰基有足够能量与草酰乙酸的羧基进行醛醇型缩合。
首先柠檬酸合酶的组氨酸残基作为碱基与乙酰-CoA作用,使乙酰-CoA的甲基上失去一个h+,生成的碳阴离子对草酰乙酸的羰基碳进行亲核攻击,生成柠檬酰-CoA中间体,然后高能硫酯键水解放出游离的柠檬酸,使反应不可逆地向右进行。
简述三羧酸循环
三羧酸循环是生物化学中的一种循环,也称为柠檬酸循环或TCA循环。
它是细胞代谢和生物体内能量代谢的核心过程之一。
三羧酸循环的主要步骤包括:
1.乙酰辅酶A的生成:在这个循环中,乙酰辅酶A是最初的原
料。
乙酰辅酶A由脂肪酸和葡萄糖代谢产生,它是三羧酸循环的起点。
2.三羧酸的形成:在乙酰辅酶A经过一系列的反应后,会形成三
个含有碳原子的羧酸分子,它们分别是柠檬酸、异柠檬酸和谷氨酸。
3.氧化反应:在三羧酸循环中,这些羧酸分子会逐步被氧化,释
放出能量。
这些能量被转化为ATP,为细胞提供能量。
4.再次形成乙酰辅酶A:在三羧酸循环中,每个循环的最终产物
是两个乙酰辅酶A。
这些乙酰辅酶A可以再次进入循环,进行下一轮的代谢过程。
三羧酸循环是一个重要的代谢过程,它不仅为细胞提供能量,还参与了许多生物合成和分解反应。
在三羧酸循环中产生的能量可以用于合成其他有机分子,例如葡萄糖和脂肪酸。
此外,三羧酸循环还为肝脏和肌肉提供了解毒和保护作用。
总之,三羧酸循环是生物体内重要的代谢过程之一,它为细胞提供了能量,并且参与了许多生物合成和分解反应。
菌体代谢途径中的三羧酸循环
菌体代谢途径中的三羧酸循环
菌体代谢途径中的三羧酸循环是一种重要的代谢途径,它是指一系列酶催化的反应,将电子从NADH或FADH2转移到电子传输链,最终产生ATP。
在菌体代谢途径中,三羧酸循环通常是与电子传递链一起构成的呼吸链,其主要作用是将细胞内的能量转化为ATP,以满足细胞生长、代谢和其他生命活动的需要。
三羧酸循环的过程包括一系列酶催化的反应,包括以下六个步骤:
1. 柠檬酸与辅酶A的结合,形成异柠檬酸。
2. 异柠檬酸与辅酶A的结合,形成琥珀酸。
3. 琥珀酸与辅酶A的结合,形成苹果酸。
4. 苹果酸分解,产生二氧化碳和乙酰辅酶A。
5. 乙酰辅酶A进入脂肪酸合成途径,形成脂肪酸和甘油三酯。
6. 脂肪酸和甘油三酯被分解,释放出能量,用于细胞生长和代谢。
在菌体代谢途径中,三羧酸循环通常是与电子传递链一起构成的呼吸链,其主要作用是将细胞内的能量转化为ATP,以满足细胞生长、代谢和其他生命活动的需要。
不同类型的菌体代谢途径中的三羧酸循环可能会有所不同,但其基本原
理和反应过程是相同的。
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三羧酸循环的回补反应
6、糖无氧酵解和有氧氧化的总结
糖分解方式 O2参与 最终产物 能量(ATP) 1mol 葡萄糖 反应部位 有氧氧化 有 H2O 和CO2
38ATP
无氧酵解 无 丙酮酸 2ATP 胞液
酵解: 酵解:胞液 其它: 其它:线粒体
asteur效应: Pasteur效应:
Pasteur效应: Pasteur效应: 效应 氧存在下酵解速度降低的现象, 氧存在下酵解速度降低的现象,即糖的有氧氧化对 糖无氧酵解的抑制作用 机理: 机理: 有氧时, 可进入线粒体内氧化, 有氧时,NADH + H+ 可进入线粒体内氧化,于是 丙酮酸就进行有氧氧化而不生成乳酸---丙酮酸就进行有氧氧化而不生成乳酸---有氧氧化可 抑制糖无氧酵解。 抑制糖无氧酵解。 缺氧时,氧化磷酸化受阻,ADP与Pi不能合成ATP, 不能合成ATP 缺氧时,氧化磷酸化受阻,ADP与Pi不能合成ATP, 致使ADP/ATP比值升高,而激活糖酵解途径的限速酶, ADP/ATP比值升高 致使ADP/ATP比值升高,而激活糖酵解途径的限速酶, 故糖酵解消耗的葡萄糖量增加。 故糖酵解消耗的葡萄糖量增加。
第二节、三羧酸循环 第二节、
三羧酸循环是由四碳原子的草酰乙酸与二碳原 子的乙酰辅酶A(丙酮酸氧化脱羧的产物)缩合 丙酮酸氧化脱羧的产物) 丙酮酸氧化脱羧的产物 生成具有三个羧基的柠檬酸开始,经过一系列 脱氢和脱羧反应后又以草酰乙酸的再生成结束, 在循环过程中,乙酰CoA CoA被氧化成 在循环过程中,乙酰CoA被氧化成 H2O 和CO2, 并释放出大量能量。 并释放出大量能量。 由于循环中首先生成含有三个羧基的柠檬酸, 并且循环中有三个三元羧酸(柠檬酸、异柠檬 柠檬酸、 柠檬酸 酸和草酰琥珀酸),故被称为三羧酸循环或柠 柠 酸和草酰琥珀酸 檬酸循环,简称TCA循环。 檬酸循环
GDP+Pi +
GTP
CoASH
TCA第三阶段: TCA第三阶段:草酰乙酸再生 第三阶段
FAD FADH2 H2 O
琥珀酸脱氢酶
延胡索酸酶
苹果酸 脱氢酶
NAD+
NADH+H+
草酰乙酸
三羧酸循环
乙酰辅酶A 乙酰辅酶A 草酰乙酸 苹果酸 异柠檬酸 柠檬酸
延胡索酸
琥珀酸
琥珀酸 辅酶A 辅酶A
三羧酸循环循环一次的产物
三羧酸循环特点: 三羧酸循环特点:
一次底物水平磷酸化 二次脱羧 三个不可逆反应 四次脱氢 mol乙酰CoA经三羧酸循环彻 乙酰CoA 1 mol乙酰CoA经三羧酸循环彻 底氧化净生成10 molATP。 底氧化净生成10 molATP。
2、三羧循环的化学计量和能量计量
a、总反应式: 、 COSCoA+3NAD CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O⇒ +CoASH+3NADH 3NADH+3H 2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP b、三羧酸循环的能量计量 、
柠檬酸循环中间产物是生物合成的前体
直接利用柠檬酸循环中间产物的生物合 成途径: 葡萄糖生物合成(糖异生) 脂类的生物合成:脂肪酸和胆固醇 氨基酸的生物合成 卟啉类的生物合成:卟啉的主要碳原子 来自琥珀酰CoA
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糖与氨基酸、 糖与氨基酸、 脂肪代谢的 联系
5、三羧酸循环的回补反应
三羧酸循环由于参与其他代谢途径而失 去的中间产物必须及时补充,才能维持 三羧酸循环的正常进行。 对柠檬酸循环中间产物有补充作用的反 应称为三羧酸循环的回补反应。 应称为三羧酸循环的回补反应
三羧酸循环
1、三羧酸循环的化学历程 三羧酸循环的化学历程 2、三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量 三羧循环及葡萄糖有氧氧化的化学计量和能量计量 3、 三羧循环的生物学意义 、 三羧循环的生物学意义 4、 三羧酸循环的调控 、 三羧酸循环的调控 5、草酰乙酸的回补反应(一般了解) 、草酰乙酸的回补反应(一般了解)
O CH3-C-SCoA
CoASH
1.三羧酸循环 1.三羧酸循环 途径 TCA) (TCA)
柠檬酸 顺乌头酸
NADH
草酰乙酸
NAD+
苹果酸
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
H2OΒιβλιοθήκη 延胡索酸 α-酮戊二酸FADH2
NAD+
NADH +CO2
琥珀酸
FAD
GTP
琥珀酰CoA 琥珀酰
1)乙酰CoA 与草酰乙酸缩合形成柠檬酸 乙酰CoA
葡萄糖完全氧化产生的ATP 葡萄糖完全氧化产生的ATP
酵解阶段: 酵解阶段: 2 ATP 2 × 1 NADH 丙酮酸氧化: 丙酮酸氧化:2 × 1NADH 三羧酸循环: 三羧酸循环:2 × 1 GTP 2 × 3 NADH 2 × 1 FADH2
1:3 : 1:2 : 1:3 (或2) : 或
2 ATP 2 × (3或2 ATP ) 或 2 × 3 ATP 2 ×1 ATP 2 × 9 ATP 2 × 2ATP
调控步骤
OH
O CH2 C S-CoA
柠檬酸合成酶 Citrate synthase
CH COOCH2 COO-
柠檬酰(Citroyl)-CoA
柠檬酸合成酶的调控
ATP、 NADH、 琥珀酰-CoA等抑制酶活性; 草酰乙酸和乙酰-CoA激活酶活性
2)柠檬酸异构化生成异柠檬酸
顺乌 头酸 酶
顺乌头酸
三羧酸循环
三羧酸循环是德国科学家Hans Krebs于1937年 正式提出 , 故三羧酸循环也被称为Krebs循环 循环。 循环 这一途径在动、植物,微生物细胞中普遍存在, 不仅是糖分解代谢的主要途径,也是脂肪、 不仅是糖分解代谢的主要途径,也是脂肪、蛋 白质分解代谢的最终途径,具有重要的生理意 白质分解代谢的最终途径 义。 1953年Krebs获得诺贝尔奖,并被称为ATP循 循 环之父。 环之父
TCA第一阶段:柠檬酸生成 第一阶段: 第一阶段
O CH3-C-SCoA
CoASH 顺乌头 酸酶 H2O
柠檬酸合成酶 草酰乙酸
H2 O
TCA第二阶段: TCA第二阶段:氧化脱羧 第二阶段
NAD+ NADH+H+ CO2 异柠檬酸脱氢酶 NAD+ NADH+H+ CO2 α-酮戊二酸 脱氢酶
琥珀酸 硫激酶
异柠檬酸
3)异柠檬酸氧化脱羧生成α—酮戊二酸 异柠檬酸氧化脱羧生成α 酮戊二酸 氧化脱羧生成
异柠檬酸脱氢酶 • 三羧酸循环中第一次氧化脱羧作用 • 异柠檬酸脱氢酶是三羧酸循环的限速酶
异柠檬酸脱氢酶的调控
异柠檬酸脱氢酶被Mg2+、Mn2+ 活化,它是一 个别构酶. 正调控物是ADP,ADP可增加酶和底物的亲和 力。NAD+ 、 Mg2+和ADP有协同作用。 有协同作用。 有协同作用 NADH和ATP可以抑制酶活性 可以抑制酶活性。 和 可以抑制酶活性 总之,细胞在具有高能状态时酶活性被抑制; 在低能状态时酶活性被激活.
能量“现金” 能量“现金” : 1 GTP 能量“支票”: 1ATP
3
兑换率 1:3 : 兑换率 1:2 :
9ATP 2ATP
12ATP
NADH 1 FADH2
葡萄糖分解代谢过程中能量的产生 葡萄糖在分解代谢过程中产生的能量有两种形式: 葡萄糖在分解代谢过程中产生的能量有两种形式: 直接产生ATP 生成高能分子NADH ATP; NADH或 直接产生ATP;生成高能分子NADH或FADH2,后者 在线粒体呼吸链氧化并产生ATP ATP。 在线粒体呼吸链氧化并产生ATP。 糖酵解:1分子葡萄糖 → 2分子丙酮酸,净生 糖酵解: 分子丙酮酸, 成了2 ATP,同时产生2 NADH。 成了2个ATP,同时产生2个NADH。 丙酮酸氧化脱羧: →乙酰CoA,生成1 乙酰CoA 丙酮酸氧化脱羧:丙酮酸 →乙酰CoA,生成1 NADH。 个NADH。 三羧酸循环:乙酰CoA 三羧酸循环:乙酰CoA → CO2和H2O,产生一 GTP( ATP)、 )、3 NADH和 个GTP(即ATP)、3个NADH和1个FADH2。
琥珀酰CoA 琥珀酰CoA合 CoA合 成酶
这是三羧酸循环中唯一的底物水平磷酸化直接产 生高能磷酸键的步骤。 GTP+ ADP GDP +ATP
6)琥珀酸脱氢生成延胡索酸
三羧酸循环中第三步氧化还原反应 琥珀酸脱氢酶是三羧酸循环中唯一掺入线粒体内膜的 直接与呼吸链联系。 酶,直接与呼吸链联系。 延胡索酸是反丁烯二酸,而不是顺丁烯二酸(马来酸 马来酸), 延胡索酸是反丁烯二酸,而不是顺丁烯二酸 马来酸 , 后者不能参加代谢,对有机体有毒性。 后者不能参加代谢,对有机体有毒性。
4)α—酮戊二酸 氧化脱羧成为琥珀酰辅酶A 氧化脱羧
α—酮戊二酸脱 氢酶复合体 三羧酸循环中第二个氧化脱羧反应,
α-酮戊二酸氧化脱羧酶反应机制与丙酮 酸氧化脱羧相同,组成类似: 酸氧化脱羧相同,组成类似:
含三个酶及六个辅助因子 三个酶: 三个酶 α-酮戊二酸脱羧酶、 脱羧酶、 酮戊二酸脱羧酶 氢硫辛转琥珀酰基酶、 二 氢硫辛转琥珀酰基酶、 二氢硫辛酸还原酶 六个辅助因子: 辅酶A、 六个辅助因子: 辅酶 、FAD、NAD+、 、 、 镁离子、硫辛酸、 镁离子、硫辛酸、TPP
强调
尽管分子氧不直接参与到TCA循环,但 TCA循环却严格需要氧,是糖的有氧氧 化途径。 若在无氧条件,NADH 和 FADH2 不能进 入氧化呼吸链再生,从而使TCA循环无 法进行。
3、 三 羧 酸 循 环 的 调 节
调节位点
O CH3-C-SCoA